西門子變頻器6SE6440-2UD31-5DB1

一、西門子變頻器中國總代理商服務介紹 

 西門子變頻器以其強大的品牌效應，打破了以前日本品牌變頻器在中國市場上的壟斷地位，據有關專業市場調研機構的統計，西門子的高低壓變頻器在中國市場上已位居*。
西門子變頻器在中國市場的使用最早是在鋼鐵行業，
西門子變頻器（圖1）然而在當時電機調速還是以直流調速為主，變頻器的應用還是一個新興的市場，但隨著電子元器件的不斷發展以及控制理論的不斷成熟，變頻調速已逐步取代了直流調速，成為驅動產品的主流，西門子變頻器因其強大的品牌效應在這巨大的中國市場中取得了超規模的發展，西門子在中國變頻器市場的成功發展應該說是西門子品牌與技術的*結合。在中國市場上我們能碰到的早期的西門子變頻器主要有電流源的SIMOVERT A,以及電壓源的SIMOVERT P，這些變頻器也主要由于設備的引進而一起進入了中國的市場，目前仍有少量的使用，而其后在中國市場大量銷售的主要有MICRO MASTER和MIDI MASTER,以及西門子變頻器較為成功的一個系列SIMOVERT MASTERDRIVE,也就是我們常說的6SE70系列。它不僅提供了通用場合使用的AC變頻器，也提供了在造紙，化纖等特殊行業要求使用的多電機傳動的直流母線方案。當然西門子也推出了在我個人看來技術上比較失敗然而在市場上卻相當成功的ECO變頻器，在技術上的失敗主要是由于它有太高的故障率，市場上的成功主要是因為它超越了富士變頻器成為中國市場的。現在西門子在中國市場上的主要機型就是MM420，MM440.6SE70系列。 

   二、西門子變頻器中國總代理商產品控制參數

變頻器日常使用中出現的一些問題，很多情況下都是因為變頻器參數設置不當引起的。西門子變頻器可設置的參數有幾千個，只有系統地、合適地、準確地設置參數才能充分利用變頻器性能。 [1] 
變頻器控制方式的選擇由負荷的力矩特性所決定，電動機的機械負載轉矩特性根據下列關系式決定：
p= t n/ 9550
式中：p——電動機功率(kw)
t——轉矩(n. m)
n——轉速(r/ min)
轉矩t與轉速n的關系根據負載種類大體可分為3種[2]。
(1)即使速度變化轉矩也不大變化的恒轉矩負載，此類負載如傳送帶、起重機、擠壓機、壓縮機等。
(2)隨著轉速的降低，轉矩按轉速的平方減小的負載。此類負載如風機、各種液體泵等。
(3)轉速越高，轉矩越小的恒功率負載。此類負載如軋機、機床主軸、卷取機等。
變頻器提供的控制方式有v/f控制、矢量控制、力矩控制。v/f控制中有線性v/f控制、拋物線特性v/f控制。將變頻器參數p1300設為0，變頻器工作于線性
v/f控制方式，將使調速時的磁通與勵磁電流基本不變。適用于工作轉速不在低頻段的一般恒轉矩調速對象。
將p1300設為2，變頻器工作于拋物線特性v/f控制方式，這種方式適用于風機、水泵類負載。這類負載的軸功率n近似地與轉速n的3次方成正比。其轉矩m近似地與轉速n的平方成正比。對于這種負載，如果變頻器的v/f特性是線性關系，則低速時電機的許用轉矩遠大于負載轉矩，從而造成功率因數和效率的嚴重下降。為了適應這種負載的需要，使電壓隨著輸出頻率的減小以平方關系減小，從而減小電機的磁通和勵磁電流，使功率因數保持在適當的范圍內。
可以進一步通過設置參數使v/f控制曲線適合負載特性。將p1312在0至250之間設置合適的值，具有起動提升功能。將低頻時的輸出電壓相對于線性的v/f曲線作適當的提高以補償在低頻時定子電阻引起的壓降導致電機轉矩減小的問題。適用于大起動轉矩的調速對象。
變頻器v/f控制方式驅動電機時，在某些頻率段，電機的電流、轉速會發生振蕩，嚴重時系統無法運行，甚至在加速過程中出現過電流保護，使得電機不能正常啟動，在電機輕載或轉矩慣量較小時更為嚴重。可以根據系統出現振蕩的頻率點，在v/f曲線上設置跳轉點及跳轉頻帶寬度，當電機加速時可以自動跳過這些頻率段，保證系統能夠正常運行。從p1091至p1094可以設定4個不同的跳轉點，設置p1101確定跳轉頻帶寬度。
有些負載在特定的頻率下需要電機提供特定的轉矩，用可編程的v/f控制對應設置變頻器參數即可得到所需控制曲線。設置p1320、p1322、p1324確定可編程的v/f特性頻率座標，對應的p1321、p1323、p1325為可編程的v/f 特性電壓座標。
參數p1300設置為20，變頻器工作于矢量控制。這種控制相對完善，調速范圍寬，低速范圍起動力矩高，精度高達0.01%，響應很快，高精度調速都采用svpwm矢量控制方式。
參數p1300設置為22，變頻器工作于矢量轉矩控制。這種控制方式是目前國際上的控制方式，其他方式是模擬直流電動機的參數，進行保角變換而進行調節控制的，矢量轉矩控制是直接取交流電動機參數進行控制，控制簡單，精確度高。
   三、西門子變頻器中國總代理商產品常見型號
MicroMaster440
西門子變頻器MicroMaster440是全新一代可以廣泛應用的多功能標準變頻器。
它采用高性能的矢量控制技術，提供低速高轉矩輸出和良好的動態特性，同時具備*的過載能力，以滿足廣泛的應用場合。創新的BiCo（內部功能互聯）功能有的靈活性。
主要特征：
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-45kW； 380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-250kW；
矢量控制方式，可構成閉環矢量控制，閉環轉矩控制；
高過載能力，內置制動單元；
三組參數切換功能。控制功能： 線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制，磁通電流控制免測速矢量控制，閉環矢量控制，閉環轉矩控制，節能控制模式；
標準參數結構，標準調試軟件；
數字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
獨立I/O端子板，方便維護；
采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接；
內置PID控制器，參數自整定；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP/Device-Net通訊模塊；
具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；
可實現主/從控制及力矩控制方式；
在電源消失或故障時具有"自動再起動"功能；
靈活的斜坡函數發生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘；
有直流制動和復合制動方式提高制動性能。
保護功能：
過載能力為200%額定負載電流，持續時間3秒和150%額定負載電流，持續時間60秒；
過電壓、欠電壓保護；
變頻器、電機過熱保護；
接地故障保護，短路保護；
閉鎖電機保護，防止失速保護；
采用PIN編號實現參數連鎖。
MicroMaster430
西門子變頻器MicroMaster430是全新一代標準變頻器中的風機和泵類變轉矩負載專家。功率范圍7.5kW至250kW。它按照要求設計，并使用內部功能互聯（BiCo）技術，具有高度可靠性和靈活性。控制軟件可以實現功能：多泵切換、手動/自動切換、旁路功能、斷帶及缺水檢測、節能運行方式等。
主要特征：
380V-480V±10%，三相，交流，7.5kW-250kW；
風機和泵類變轉矩負載；
牢固的EMC（電磁兼容性）設計；
控制信號的快速響應；
控制功能：
線性v/f控制，并帶有增強電機動態響應和控制特性的磁通電流控制（FCC），多點v/f控制；
內置PID控制器；
快速電流限制，防止運行中不應有的跳閘；
數字量輸入6個，模擬量輸入2個，模擬量輸出2個，繼電器輸出3個；
具有15個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；
采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊；
靈活的斜坡函數發生器，可選平滑功能；
三組參數切換功能：電機數據切換，命令數據切換；
風機和泵類功能：
多泵切換；
旁路功能；
手動/自動切換；
斷帶及缺水檢測 ；
節能方式；
保護功能：
過載能力為140%額定負載電流，持續時間3秒和110%額定負載電流，持續時間60秒;
過電壓、欠電壓保護；
變頻器過溫保護；
接地故障保護，短路保護；
I2t電動機過熱保護；
PTC Y電機保護。
西門子變頻器MicroMaster420
西門子變頻器MicroMaster420是全新一代模塊化設計的多功能標準變頻器。它友好的用戶界面，讓你的安裝、操作和控制象玩游戲一樣靈活方便。全新的IGBT技術、強大的通訊能力、精確的控制性能、和高可靠性都讓控制變成一種樂趣。
主要特征：
200V-240V ±10%，單相/三相，交流，0.12kW-5.5kW；
380V-480V±10%，三相，交流，0.37kW-11kW；
模塊化結構設計，具有最多的靈活性；
標準參數訪問結構，操作方便。
控制功能：
線性v/f控制，平方v/f控制，可編程多點設定v/f控制；
磁通電流控制（FCC），可以改善動態響應特性；
新的IGBT技術，數字微處理器控制；
數字量輸入3個，模擬量輸入1個，模擬量輸出1個，繼電器輸出1個；
集成RS485通訊接口，可選PROFIBUS-DP通訊模塊/Device-Net模板；
具有7個固定頻率，4個跳轉頻率，可編程；
捕捉再起動功能；
在電源消失或故障時具有“自動再起動"功能；
靈活的斜坡函數發生器，帶有起始段和結束段的平滑特性；
快速電流限制（FCL），防止運行中不應有的跳閘；
有直流制動和復合制動方式提高制動性能；
采用BiCo技術，實現I/O端口自由連接。
保護功能：
過載能力為150%額定負載電流，持續時間60秒；
過電壓、欠電壓保護；
變頻器過溫保護；
接地故障保護，短路保護；
I2t電動機過熱保護；
采用PTC通過數字端接入的電機過熱保護；
采用PIN編號實現參數連鎖；
閉鎖電機保護，防止失速保護。
西門子G120C緊湊型變頻器
SINAMICS G120C緊湊型變頻器，在許多方面為同類變頻器的設計樹立了*。包括它緊湊的尺寸，便捷的快速調試，簡單的面板操作，方便友好的維護以及豐富的集成功能都將成為新的標準。
SINAMICS G120C是專門為滿足OEM用戶對于高性價比和節省空間的要求而設計的變頻器，同時它還具有操作簡單和功能豐富的特點。這個系列的變頻器與同類相比相同的功率具有更小的尺寸，并且它安裝快速，調試簡便，以及它友好的用戶接線方式和簡單的調試工具都使它與眾不同。集成眾多功能：安全功能（STO,可通過端子或PROFIsafe激活），多種可選的通用的現場總線接口，以及用于參數拷貝的存儲卡槽。
SINAMICS G120C 變頻器包含三個不同的尺寸功率范圍從0.55kW到18.5kW。為了提高能效，變頻器集成了矢量控制實現能量的優化利用并自動降低了磁通。該系列的變頻器是全集成自動化的組成部分，并且可選PROFIBUS, Modbus RTU,CAN以及USS 等通訊接口。操作控制和調試可以快速簡單地采用PC機通過USB接口，或者采用BOP-2（基本操作面板）或IOP（智能操作面板）來實現
   四、西門子變頻器中國總代理商產品的日常維護 

操作人員必須熟悉西門子變頻器的基本工作原理、功能特點，
西門子變頻器（圖3）具有電工操作常識。在對變頻器日常維護之前，必須保證設備總電源全部切斷；并且在變頻器顯示*消失的3-30分鐘（根據變頻器的功率）后再進行。應注意檢查電網電壓，改善變頻器、電機及線路的周邊環境，定期清除變頻器內部灰塵，通過加強設備管理限度地降低變頻器的故障率。
1、冷卻風扇
變頻器的功率模塊是發熱最嚴重的器件，其連續工作所產生的熱量必須要及時排出，一般風扇的壽命大約為20kh～40kh。按變頻器連續運行折算為3～5年就要更換一次風扇，避免因散熱不良引發故障。
2、濾波電容
中間電路濾波電容：又稱電解電容，該電容的作用：濾除整流后的電壓紋波，還在整流與逆變器之間起去耦作用，以消除相互干擾，還為電動機提供必要的無功功率，要承受極大的脈沖電流，所以使用壽命短，因其要在工作中儲能，所以必須長期通電，它連續工作產生的熱量加上變頻器本身產生的熱量都會加速其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應更換。
3、防腐劑的使用
因一些公司的生產特性，各電氣mcc室的腐蝕氣體濃度過大，致使很多電氣設備因腐蝕損壞（包括變頻器）。
為了解決以上問題可安裝一套空調系統，用正壓新鮮風來改善環境條件。為減少腐蝕性氣體對電路板上元器件的腐蝕，還可要求變頻器生產廠家對線路板進行防腐加工，維修后也要噴涂防腐劑，有效地降低了變頻器的故障率，提高了使用效率。
4、給變頻器除塵：變頻器根據使用環境的不同，應定期檢查散熱通道、及電路板中有無積累灰塵，一般每半年清理一次，至少也要一年清理一次，以確保變頻器散熱良好，使其避免因散熱不良而引發故障。
在保養的同時要仔細檢查變頻器，定期送電，帶電機工作在2hz 的低頻約10分鐘，以確保變頻器工作正常。

狀態顯示 LCD顯示變頻器當前的設定。
I 啟動電動機
按此鍵啟動變頻器。在缺省設定時此鍵被。為使此鍵有效，參數P0700或P0719
按如下改變：
BOP： P0700 = 1或 P0719 = 10…16
AOP： P0700 = 4或 P0719 = 40…46 在 BOP鏈路
 P0700 = 5或 P0719 = 50…56 在 COM鏈路
0 停止電動機
OFF1 此鍵，電動機按所選定的斜坡下降時間減速至停車。在缺省設定時此
鍵被。為使此鍵有效→見“啟動電動機"鍵。
OFF2 按此鍵兩次(或長時間按一次)，電動機停車。此功能總是有效。
改變電動機的
方向
按此鍵可以改變電動機的方向。電動機的反向用負號(-)表示或用閃爍的小數點
表示。在缺省設定時此鍵被。為使此鍵有效→見“啟動電動機"鍵。
jog 電動機點動 在“合閘"狀態下此鍵，則電動機啟動并運行在預先設定的點動。當
釋放此鍵，電動機停車。當電動機正在時，此鍵無功能。
Fn 功 能
此鍵用于顯示附加信息。
當在運行時此鍵 2 s鐘，同實際參數無關，顯示下列數據：
1. 直流母線電壓(用 d表示，單位 V)
2. 輸出電流(A)
3. 輸出(Hz)
4. 輸出電壓(用 o表示，單位 V)
5. 在參數 P0005中所選的值(如果已配置了 P0005，那么，顯示上面數據的 1~4
項，然后相應的值不再顯示)。
連續多次按下此鍵，將輪流顯示以上參數。
跳轉功能
在顯示任何參數(rxxxx或 Pxxxx)時短時按下此鍵，將立即跳轉到 r0000。如果需要
的話，可以接著改變附加參數。跳轉到 r0000后，按此鍵將返回到起始點。

西門子變頻器6SE6440-2UD31-5DB1

隨著系統性能的提高，對系統的用戶友好性的要求也相應提高。這是確保系統可用性的方法。對于用于 SIMOTION 的工程組態系統 SCOUT，重點尤其被放在了用戶友好性上面：

運動控制、PLC 和技術功能的組態以及驅動器的組態與調試都是在相同的組態環境中以相同的方式進行的。

所有任務都基本上以圖形方式來完成：組態、編程、測試和調試。

直觀的操作、內容相關幫助功能以及自動一致性檢查使工程組態更加容易，尤其是對于新接觸運動控制編程的人更是如此。

與 SCOUT 工程組態系統相關的所有工具被集成在一起，具有統一的外觀。

SCOUT 工程組態系統可幫助用戶輕松、高效的逐步完成組態工作。

SCOUT 可在 SIMATIC STEP 7 中使用（具有標準化的數據管理和組態程序），或作為一個獨立工程組態工具使用 (SCOUT Stand-Alone)。

SCOUT TIA（TIA Portal 中的 SIMOTION）以 TIA Portal V13（或更高版本）的選件包供貨。該選件包包括在 SCOUT 的供貨范圍中。

適合每個人編程

可以選擇以下選項以使用 SCOUT 工程組態系統來編程 SIMOTION：

使用運動控制圖 (MCC) 的圖形化編程

使用驅動控制圖 (DCC) 進行圖形化編程（不適用于 SCOUT TIA）

經常用作 PLC 編程語言的梯形圖邏輯 (LAD)/函數塊圖 (FBD)

語言結構化文本 (ST)，包括面向對象的編程

除運動控制命令（例如，軸的參考）外，還提供了用于 I/O 訪問、邏輯和計算、子程序調用以及程序流控制的命令。

使用圖形化凸輪編輯器，也可方便地建立復雜運動關系。

通過集成工具實現集中管理

用于整個機器的所有數據可在一個項目中進行管理：包括工程組態數據、程序、運動曲線和驅動器數據。

隨后可從集中項目管理中調用合適的工具，例如，用于輸入一個凸輪或調試一臺驅動器。

測試與診斷

SCOUT 支持通過一系列工具對 SIMOTION 應用進行測試、調試和錯誤診斷，例如，可提供程序狀態、控制變量、軌跡以及軸控制面板的工具。

SIMOSIM 集成模擬

SIMOTIONV5.1 提供了 SIMOSIM，這是集成在工程組態系統中的一個運行模擬功能。通過該虛擬測試環境，無需連接硬件即可測試用戶程序。這樣就可以在開發的早期階段來優化各個程序部分，從而縮短后面的調試時間。

MM4驅動多個電機注意事項

一個MM4可以驅動多個電機嗎？
可以，對于所有的變頻器都可以驅動多個電機，只要注意了以下幾點：

• 應使用V/f操作模式(P1300=0)；

• 電機電流總和應小于變頻器輸出電流；

• 對于所有并聯電機定子電阻(P0350)應設置為所有電機電阻的并聯值；

• 電機電流(P0304)和功率(P0307)應設置為所有電機的總和；

• 變頻器不提供單個電機的保護，建議對每個電機提供單獨的過載保護，由于電機電流和電壓含有高頻諧波，一些電流斷路器、熱繼電器比較敏感，可能會誤動作，使用電機溫度傳感器檢測電機溫度；

• 總的線纜長度不能超過變頻器的建議值。

注意：禁止在變頻器運行時連接或斷開電機，因為浪涌電流可能導致變頻器跳閘，當斷開電機連接時還可能產生損害變頻器的高電壓。

MM4變頻器DI點的ON/OFF2設置

例1：正向斜坡啟動OFF2停車
這里使用DI0端子為例，將MM4的DI0端子作為變頻器的斜坡啟動信號，DC24V接通后按照P1120斜坡上升時間啟動；同時DI0端子也作為自由停車信號取代OFF1斜坡停車，DC24V斷開后執行OFF2停車命令，變頻器逆變橋，電機慣性自由停車。接線如圖所示：

參數設置：

例2：反向斜坡啟動OFF2停車
某些現場不希望改變硬件接線實現單方向反轉ON/OFF2功能，這里同樣使用DI0端子為例，將MM4的DI0端子作為變頻器的反向斜坡啟動信號，DC24V接通后按照P1120斜坡上升時間啟動；同時DI0端子也作為自由停車信號 取代OFF1斜坡停車，DC24V斷開后執行OFF2停車命令，變頻器逆變橋，電機慣性自由停車。接線如圖所示：

參數設置：

注：如果出現P842出現修改不了的情況，確認是否有其他的DI點功能設置為反轉，檢查P701到P708參數。

例3：正反向斜坡啟動OFF2停車
DI0作為變頻器的正轉端子，DI1作為變頻器的反轉端子，正反轉啟動均為斜坡啟動，停止時采用OFF2停車命令，變頻器逆變橋，電機慣性自由停車。接線如圖所示：

參數設置：

自由功能塊邏輯關系：

注意：該功能使用了自由功能塊，只適用于MM430/440變頻器，請確認該功能所使用的自由功能塊沒有被用作其他功能。MM420變頻器無自由功能塊無法實現該功能。